DE976320C - Einrichtung zur Regelung der Foerdermenge bei Drehkolbenpumpen in Abhaengigkeit vom Foerderdruck - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Regelung der Fördermenge bei Drehkolbenpumpen in Abhängigkeit vom Förderdruck Zur möglichst gleichmäßigen Ausnutzung der Antriebsleistung sind Einrichtungen bekannt, durch welche die Fördermenge von Rotationspumpen abhängig vom Förderdruck verändert wird, und zwar wird die Fördermenge um so kleiner, je höher der Druck steigt. Über ein Verstellglied wird dabei der Weg eines dem jeweiligen Förderdruck ausgesetzten Kolbens benutzt, gegen welchen eine oder mehrere Federn wirken, um die die Fördermenge bestimmende Achsversetzung zwischen dem Kolbenträger bzw. Drehkolben und dem Pumpengehäuse zu ändern. Für viele Zwecke, z. B. für den Antrieb von hydraulischen Pressen und ähnlichen Maschinen, muß aber irn Leerlauf, also dann, wenn kein Gegendruck vorhanden und keine Verschiebearbeit zu leisten ist, die größte Fördermenge umgewälzt werden. Damit ist infolge Reibung eine unnötige Erwärmung des Druckmittels, z. B. Öl, und eine erhöhte Leerlaufleistung des Antriebsmotors verbunden.
• Durch die Erfindung wird nun eine einfache und zuverlässig wirkende Regeleinrichtung offenbart, durch welche die Fördermenge abhängig vom Förderdruck so geregelt wird, daß bei einem sehr kleinen Druck auch die Fördermenge sehr klein ist. Steigt der Förderdruck über einen bestimmten Wert an, z. B. bei Umleitung des Förderstromes auf einen zu bewegenden Kolben, so wird die maximale Fördermenge eingestellt, welche bis zu einem der vorhandenen Antriebsleistung entsprechenden Druckwert beibehalten wird. Steigt der Förderdruck weiter, so sinkt die Fördermenge bei annähernd konstanter Antriebsleistung so weit ab, bis der für die Pumpe festgelegte Höchstdruck erreicht ist und das Sicherheitsventil anspricht.
• Demgemäß betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Regelung der Fördermenge bei Drehkolbenpumpen in Abhängigkeit vom Förderdruck durch Veränderung der Exzentrizität zwischen Drehkolbens und Drehkolbengehäuse, das durch einen einerseits unter der Einwirkung des von der Pumpe erzeugten Flüssigkeitsdruckes und andererseits unter der Einwirkung eines dem Flüssigkeitsdruck entgegenwirkenden Kraftspeichers stehenden Kolben um ein Gelenk im Pumpengehäuse geschwenkt wird, wobei das Neue darin besteht, daß zur Schwenkung des Drehkolbengehäuses an ihm bzw. am Pumpengehäuse mittels zweier Lagerbolzen zwei Laschen angeordnet und durch einen Querbolzen kniehebelartig mit einem vom Kolben bewegten Stellbolzen verbunden sind.
• In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Querschnitt durch die neue Einrichtung an einer Drehkolbenpumpe (Schnitt I-I der Fig. 3), Fig.2 eine Draufsicht auf das Kniehebelsystem der Fig. i in gestreckter Lage, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Pumpe nach derLinie HI-III der Fig. i, Fig. 4 einen Teilschnitt einer Ausführungsform zu Fig. i, Fig.5 eine Draufsicht auf die Kniehebel der Fig. .4, Fiel. einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform zu Fig. i, Fig. 7 eine Ausführung des Druckkolbens gemäß Fig. i als Haupt- und Zusatzkolben.
• Die Antriebswelle i nimmt den Drehkolben 2 im Uhrzeigersinn mit. Die Förderschaufeln 3 werden dabei durch Spreizringe 5, welche die Fliehkraftbewegung unterstützen, nach außen gedrückt und im Zwischengehäuse 6 geführt. Dieses hat im Pumpengehäuse 7 etwas seitliches Spiel und kann um das Lager 8 geschwenkt werden. Das Fördermittel strömt der Pumpe durch den Anschluß A zu. Aus dem Pumpenraum saugt der Drehkolben durch Öffnungen q. das Öl im Zwischengehäuse 6 von unten an und drückt es in die Druckkammer28, von wo es durch das hohl ausgebildete Lager 8 und den Anschluß B zur Verbrauchsstelle geleitet wird.
• In der Zeichnung (Fig. i) befindet sich das Zwischengehäuse 6 bei der kleinsten Förderung etwa in Mittelstellung. Von der Austrittsstelle B wird das Drucköl über den Anschluß C auf den Kolben g geleitet. Das Drosselventil io wirkt nur einseitig zur Verzögerung der Rückströmung bei Druckentlastung. Der Druckkolben 9 stützt sich auf dem Stellbolzen i i ab, gegen welchen von unten, z. B. aus einem Druckspeicher 2o, -ein konstanter Druck wirkt. der durch den Anschluß D zugeleitet wird. Steigt nun der Förderdruck über einen dem Druck- und Flächenverhältnis entsprechenden Wert an, so werden der Druckkolben g und der Bolzen ii gegen den konstanten Druck im Raum 2o so weit nach unten verschoben, bis der Querbolzen 12 auf dem zweiarmigen Gabelhebel 13 aufsitzt. Der Querbolzen 12 ist in einem querliegenden Langloch des Stellbolzens i i geführt und bildet die Verbindung der Lasche 14 mit der Lasche 15. Die Lasche 14 kann um den im Pumpengehäuse befestigten Bolzen 16 schwenken, während die Lasche 15 in dem zur besseren Einstellung exzentrisch ausgebildeten Lagerbolzen 17 im Zwischengehäuse 6 gelagert ist. Bei einer Abwärtsbewegung des Druckkolbens 9 und somit des Stellbolzens i i wird der Lagerbolzen 17 nach links bewegt, wodurch das Zwischengehäuse 6 um das Lager 8 verschwenkt wird. In der Strecklage der Laschen 14, 15, die mit dein Aufsetzen des Querbolzens 12 auf den Gabelhebel 13 fbereinstimmt, ist die größte Achsversetzung (Exzentrizität) von Zwischengehäuse 6 und Drehkolben und somit die Maximalförderung erreicht. Diese Stellung bleibt erhalten, bis der Förderdruck auf den Druckkolben 9 den konstanten Druck im Raum 2o und zusätzlich die Kraft der einstellbaren Feder i8 überwindet, die auf das rückwärtige Ende des Gabelhebels 13 wirkt. Dann erfolgt mit der weiteren Abwärtsbewegung des Stellbolzens i i eine Rückschwenkung des Zwischengehäuses 6. Damit wird die Achsversetzung kleiner und dementsprechend auch die Fördermenge kleiner, bis cler Druckkolben 9 auf dem Anschlag i9 aufsitzt, wodurch die kleinere Fördermenge, welche bis auf Null herab eingestellt werden kann, erreicht ist.
• An die Stelle des konstanten Druckes im Raum 2o kann auch eine relativ schwache Feder treten. Beispielsweise ist in Fig. 4. eine Wickelfeder 2o" gezeigt, welche sich einerseits gegen den Einstellbolzen 21, anderseits auf den Querbolzen 12 stützt. Bei Ersatz des konstanten Druckes durch eine Feder geht allerdings die anfängliche Minimalförderung nicht mehr bei einem bestimmten Druck in die Maximalförderung über, sondern in einen der Federcharakteristik entsprechenden Druckanstiegsbereich. Dies ist für viele Zwecke jedoch bedeutungslos.
• An Stelle der Wickelfeder 2o" kann gemäß Fig. 6 auch eine Druckfeder 2o" treten, die mit der Hauptfeder iSa in einem gemeinsamen Gehäuse 23 untergebracht «erden kann.
• Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, trifft der Druckkolben 9 bzw. ein mit ihm in Verbindung stehender Teil ii mittels eines Anschlagringes 22 od. dgl. nach Zurücklegen einer bestimmten Strecke auf ein Federgehäuse 26 oder; wie aus Fig. 4. zu ersehen ist, auf einen Federteller 27 auf, wodurch die Druckfeder iga (Fig. 4. und 6) zusammengedrückt wird.
• Um die Hauptfeder 18 in relativ kleinen Abmessungen halten zu können, ist es auch zweckmäßig, den Kolben 9 zu teilen, wie es in Fig. 7 beispielsweise dargestellt ist. Dabei wirkt während der ersten IHubhälfte, während der die Förderung von der Kleinst- auf die Maximalmenge eingestellt wird, der aus dein Anschluß C zuströmende Öldruck gemeinsam auf den Kolben 9 und den ihn umgebenden Ringkolben 2q.. Sobald die Strecklage der Laschen i d. und 15 erreicht ist, setzt der Ringkolben auf die Abfanghülse 25 auf. Für die weitere Verstellung ist nur noch der Druck auf den Kolben 9 maßgebend. Diese Anordnung gestattet, auch während der ersten Hubhälfte große Kräfte zur Überwindung unsicherer Reibungsverhältnisse zur Verfügung zu haben.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung der Fördermenge bei Drehkolbenpumpen in Abhängigkeit vorn Förderdruck durch Veränderung der Exzentrizität zwischen Drehkolben und Drehkolbengebäuse, das durch einen einerseits unter der Einwirkung des von der Pumpe erzeugten Flüssigkeitsdruckes und andererseits unter der Einwirkung eines dem Flüssigkeitsdruck entgegenwirkenden Kraftspeichers stehenden Kolben um ein Gelenk im Pumpengehäuse geschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwenkung des Drehkolbengehäuses (6) an ihrn bzw. am Pumpengehäuse (7) mittels zweier Lagerbolzen (16, 17) zwei Laschen (14, 15) allgeordnet und durch einen Querbolzen (12) krriehebelartig mit einem vom Kolben (9) bewegten Stellbolzen (i i) verbunden sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpengehäuse (7) ein doppelarmiger Hebel (13) vorgesehen ist, auf dessen einen Arm der Querbolzen (12) wirkt. während der andere Arm mit einer die maximale Fördermenge über einen gewissen Druckbereich konstant haltenden Feder (18) in Verbindung steht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Lasche (15) liegende Teil des Lagerbolzens (17) exzentrisch ausgebildet ist. q..
4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (20) durch Federn, die als Wickelfeder (20«) oder Druckfeder (tob) auf den Stellbolzen (i i) einwirken, gebildet wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (tob) zusammen mit der die maximale Fördermenge über einen gewissen Druckbereich konstant haltenden Feder (18a) in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Kolben (9) über den Stellbolzen (i i) erst nach Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke, während der die Druckfeder (tob) allein wirksam ist, mittels eines Anschlages (22) auf die Feder (18u) einwirkt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Förderdruck beaufschlagte Kolben aus einem Hauptkolben (9) und einem Zusatzkölben (2.I) besteht, der nach Zurücklegen einer bestimmten I@iegstrecke und Auftreffen auf einem Anschlag (25) selbsttätig außer Wirkung gesetzt wird. In Betracht gezogene Drucksclrriftcn: Deutsche Patentschrift Nr. 668 362; französische Patentschrift Nr. 981 234.